КАЗЁННОЕ МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДИВИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА БОЛОТНИНСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Конкурс: «Зелёная планета» Номинация: Природа – бесценный дар»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА «ВЛИЯНИЕ ПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ НА СОСТОЯНИЕ ЛЕСНОГО БИОЦЕНОЗА»

Автор работы:  Маринина Мария, 11 класс

Руководитель работы:   Баркова Ирина Ивановна,

учитель биологии Дивинской СОШ

Оглавление

Введение стр 1 - 6

Методика исследования стр. 6 - 11

Результаты исследования стр. 12 – 14

Выводы стр. 15

Заключение стр. 15

Список литературы стр. 16

Приложения стр. 17 - 18

Введение Актуальность темы.

Леса выполняют важнейшие почвозащитные, рекреационные экологические и санитарно-гигиенические функции. В этой связи огромна роль лесных массивов, расположенных на территории населённых пунктов. На основании данных особенностях роста и развития древесных пород, произрастающих на таких объектах, можно получить информацию об изменениях состояния экосистем за длительный период времени. Многочисленные исследования показывают, влияние урбанизированной среды, ослабляет иммунитет древостоев и тем самым облегчающей внедрение различных патогенов в ткани растения. В различные годы были отмечены поражения лесных деревьев грибами, например, наличие на березе таких грибов, как Fomes fomentarius и Piptoporus betulinus. Наличие и встречаемость древоразрушающих трутовых грибов и мхов, а также лишайников и видов весенних травянистых растений – важные показатели жизнеспособности древостоя и устойчивости фитоценоза в условиях антропогенной нагрузки. В этой связи, наша работа направлена на получение экологического обоснования заражения берёзового леса трутовыми грибами – наиболее частыми патогенами древесных пород. Актуальность исследования данных лесных участков обусловлена еще и значительным влиянием деятельности местного населения на состояние леса.

Цель: Выявить, патогенные грибы – это следствие или причина разрушения лесного биоценоза близ села Дивинки

Задачи:

1. Определить видовое разнообразие участков биоценоза берёзового леса окрестностей села Дивинки.

2. Определить степень антропогенного влияния на участки разной удалённости от села.

3. Определить степень заражения участков леса трутовыми грибами.

4. Выяснить, существует ли зависимость между степенью антропогенного влияния на лес и степенью поражения деревьев грибами.

Физико – географическая характеристика района исследования: Северо – восток Болотнинского района, северо – восточный лесной массив, прилегающий к селу Дивинке. Рельеф: слабохолмистый. Есть пруд, зеркало которого составляет приблизительно 30 га. Почвы: легкие суглинки, толщина плодородного слоя 15 -20 см. Основные типы растительности: разреженные берёзово – осиновые леса, разнотравные луга. Преобладающие ветра: юго – западные.

Методики исследования:

• Определение видового разнообразия патогенных грибов и травянистых растений первичный сбор, определение с использованием определителей.

• Определение обилия видов, путём методики Друде

• Определение частоты встречаемости патогенных грибов на берёзах методом статистического подсчёта.

Проблематика вопроса

Даже человек абсолютно не знакомый с методиками определения состояния леса, попав в лес у села Дивинки, увидит, что он страдает. Бросается в глаза частый сухостой, много валежника, мусор и кострища, подгорелая кора берёз, повреждения стволов механического характера, и другие признаки нездорового состояния леса. Летом в нём растёт много крапивы, мало грибов и ягод, небольшое разнообразие цветов. Невольно обращаешь внимание и на то, что в таких участках на берёзах нередко можно встретить копытообразные и веерообразные образования и округлые наросты. Это трутовые и паразитические грибы. Меня заинтересовал вопрос: почему эти грибы заселили окрестный лес, не являются ли они одной из основных причин его разрушения? А может быть, наличие данных видов грибов только следствие активно происходящей сукцессии под влиянием антропогенной нагрузки на лес? Для ответа на данный вопрос понадобилось заглянуть в энциклопедические источники. В лесах на территории западно-сибирской части нашей страны насчитывается около сотни различных видов и разновидностей трутовиков. Плодовые тела трутовиков, в отличие от шляпочных грибов, многолетние. Их анатомическое строение довольно просто – они целиком состоят из гиф, которых имеется три основных типа: генеративные, скелетные и связывающие. По форме плодовые тела трутовых грибов можно разделить на следующие основные категории: распростертые, сидячие и дифференцированные на шляпку и ножку. Однако между ними имеются всевозможные переходы, а в пределах одного семейства и даже рода могут наблюдаться плодовые тела разнообразной формы. Распространение их определяется рядом факторов, важнейшим из которых служит субстрат, т.е. наличие соответствующей древесной породы в определенном состоянии. Как правило, трутовые грибы проявляют избирательность, узкая (или слишком широкая) специализация у них встречается редко. Например, ложный осиновый трутовик (Phellinus tremulae) растет только на осине, а ложный трутовик (Pigmarius) – на многих лиственных породах, но на каждой из них развивается специализированная форма. Трутовик косотрубчатый (Inonotus obliquus), стерильная форма которого широко известна под названием «чаги», растет преимущественно на березе. Некоторые виды трутовиков способны развиваться только на живых деревьях, что объясняется их потребностью в витаминах, вырабатываемых в процессе жизнедеятельности дерева.

Заражение деревьев трутовиками происходит через морозобойные трещины, ожоги, механические повреждения. Поэтому нельзя ломать ветки, бросать в стволы деревьев ножи, топорики, отмечать дорогу, делая затесы коры или обрубая сучья. Мицелий гриба разрастается в тканях дерева и вызывает гниль древесины. Через несколько лет после заражения дерева начинают образовываться плодовые тела. Первое из них обычно возникает на месте первоначального заражения – на дереве это место легко найти по наиболее старому, темному плодовому телу гриба. Подгнившее изнутри дерево может наклониться, тогда новый гимениальный слой гриба образуется с учетом этого наклона строго параллельно земной поверхности. Если ствол дерева упадет, то дальнейший рост гриба прекратится, и он зарастет слоем бесплодной ткани. Новое плодовое тело располагается в этом случае перпендикулярно старому. Так по расположению плодового тела можно установить, образовалось оно на стоящем дереве или уже на срубленном или упавшем.На стволах лиственных деревьев часто встречаются плодовые тела трутового гриба, окрашенные в желтовато-оранжевый или красновато-охристый цвет; со временем темнеющие до черно-бурых. А так как нарастающий ежегодно новый гименофор обычно сверху ярко окрашен, по краю гриба образуется оранжево-красная кайма. Это – окаймленные, или красно-окаймленные трутовики (Fomitopsis pinicola). Этот красивый гриб – довольно опасный вредитель. Хотя чаще всего он встречается на сухостое, ветровале и буреломе хвойных и лиственных пород, но может через механические повреждения заражать и живые деревья, особенно ослабленные. Мицелий гриба способен долго сохраняться в высохшем стволе дерева и вновь оживлять и разрушать древесину, попадая в условия повышенной влажности на лесном складе или даже в хозяйственных и жилых постройках.

Трутовик березовый Piptoporus betulinus Сидячее или с зачаточной ножкой плодовое тело размером 4-30 см в диаметре, 2-6 см толщиной. Шляпка подушковидная, приплюснуто-подковообразная, округлая или почковидная, сверху слегка выпуклая, с тупым, закруглённым, иногда подогнутым вниз краем. Поверхность плодового тела ровная, гладкая, покрытая тонкой легко отделяющейся, иногда растрескивающейся кожицей. Цвет шляпки молодых грибов беловатый, позже - желтоватый, коричневый или буровато-серый до бурого.

Гименофор трубчатый толщиной до 1 см, легко удаляется. Трубочки белые, с возрастом темнеют, поры белые мелкие, округлые или слегка угловатые, неравновеликие, обычно 3-4 на 1 мм. Споровый порошок белого цвета. Споры 4-6х1.2-2 мкм, цилиндрические, гладкие, бесцветные, слегка согнутые. Ножка отсутствует или имеются рудиментарные, напоминающие ножку структуры. Внутренняя ткань плодового тела однородная, белая, мягко-пробковидная. Мякоть у молодых экземпляров мягкая и сочная, с кисловатым запахом, у старых - корковидная, жесткая. В самом раннем возрасте гриб съедобен, позже становится жестким. Растет только на березах: валеже, сухостое, пнях, очень редко на живых стволах. Гниль, вызываемая данным грибом, желтовато-бурая или красновато-коричневая, способна очень быстро распространяться от периферии к центру. Заражаются в первую очередь березы ослабленные, имеющие механические повреждения. Процесс гниения в большинстве случаев носит скрытый характер. Плодовые тела появляются обычно уже на мертвых деревьях. Заражение раневое. Древесина, пораженная данным грибом, становится трухлявой и при растирании превращается в порошок. Протяжённость гнили в стволе может достигать нескольких метров. Растет повсеместно, где растут березы, с начала лета до поздней осени. Гриб однолетний, но отмершие, слегка почерневшие плодовые тела иногда сохраняются до следующего сезона

Настоящий трутовик — сапрофит, вызывает белую гниль, древесная ткань становится хрупкой и ломкой. Распространён очень широко, в России и Европе встречается повсеместно на лиственных породах деревьев (берёза, осина, ольха и других). Чаще всего появляется на сухостое, погибших деревьях и пнях, но может поражать и ослабленные живые деревья. Заражение живых деревьев происходит через трещины и повреждения коры, поломанные ветви.

Трутови́к ло́жный (лат. Phellinus igniarius) — распространённый гриб-трутовик, сапрофит, паразитирующий на деревьях.

Плодовые тела многолетние (могут расти в течение десятков лет), сидячие, в молодости округлые, затем приобретают характерный копытообразный внешний вид. Иногда бывают подушковидные или плоские, распростёртой формы. Плодовое тело очень прочно крепится к стволу поражённого дерева, этим трутовик ложный отличается от трутовика настоящего. Ножка гриба отсутствует. У плодовых тел достаточно часто встречается растрескивание, характерным является наличие радиальных трещин. Ткань плодового тела очень твёрдая, деревянистая, рыжевато-бурая, цвета ржавчины или каштаново-бурая.

Шляпка средних размеров, достигает 20-26 см ширины у старых грибов. Кожица матовая, неровная, с концентрическими валиками. Цвет шляпки варьирует от тёмно-серого до почти чёрного или буровато-черного у старых грибов. Внешний (растущий) валик иногда имеет более заметный буроватый оттенок.

Гименофор трубчатый, внутри одного цвета с тканью. Каждый год вырастает новый слой гименофора, а старые слои со временем зарастают белыми гифами. Снаружи поверхность гименофора от ржаво-коричневого до насыщенного каштанового цвета.

Споровый порошок светлый, беловатый, иногда желтоватого оттенка.

Споры округлой формы, беловатые или слегка желтоватые.

В настоящее время ложный трутовик подразделяют на несколько специализированных форм (подвидов), незначительно различающихся по морфологическим признакам, приуроченности к паразитированию на определенной породе деревьев и микроскопическим особенностям. Внешне отдельные формы практически не различаются. Исходный вид

Ложный трутовик — опасный сапрофит, вызывает быстро распространяющуюся светлую желтовато-белую гниль, пронизанную черными линиями. Распространён достаточно широко в России и Европе. Встречается на живых и погибших деревьях, пнях, и сухостое. Поражение носит очаговый характер. Заражение живых деревьев происходит через трещины и повреждения коры, поломанные ветви. В начальной стадии гниения древесина становится буроватой. Затем образуются грязно-белые или светло-жёлтые участки, которые постепенно сливаются. В поздних стадиях поражения участки гнили белые, желтоватые с чёрными линиями. Скопления мицелия в древесной ткани имеют рыжеватый оттенок. В зараженных деревьях часто образуются дупла.(Википедия)

Ответив на этот вопрос, можно не только выявить реальные причины негативного воздействия на лес, но и выбрать правильные меры для замедления процесса разрушения леса. Думаю, это очень важно для местных жителей, так как окрестный лес является основным местом отдых2.

Основная часть. Методика исследования.

1. Выбор участков леса для исследования

Для работы были выбраны 3 участка лесного массива, находящиеся на разном удалении от села( приложение 1.), с различной степенью антропогенного воздействия.

№ 1 100 – 150 м.

№ 2 250 – 300 м.

№ 3 1000м.

2. Определение видового разнообразия патогенных грибов, найденных на территории исследуемых участков

Были определены виды грибов с использованием определителя( ) В результате выявлено, что в окрестных лесах берёзы заселяют различные виды грибов( приложение 2):

• Трутовик настоящий

• Трутовик берёзовый

• Трутовик разноцветный

• Чага

3. Определение степени антропогенного влияния на участки разной удалённости от села

Таблица 1.

Виды травянистых растений на территории участка №1 ( по шкале обилия Друде)

Лесные	Синантропные
	антропофиты (урбанизированные)	апофиты (универсальные)
сop1, 2 – 6 видов сныть обыкновенная, купена лекарственная, медуница мягчайшая, щитовник мужской, лютик кашубский, осока заячья	Cop1– 1 вид
Sp – 9 видов Фиалка собачья, чина весенняя, борщевик рассечённый, вероника дубравная, костяника каменистая, василисник водосборолистный, земляника лесная, герань лесная, зопник клубненосный	sp–5 видов гравилат речной, одуванчик лекарственный, пырей ползучий, лопух паутинистый, крапива двудомная	Sp – 6 видов Подорожник ланцетный, тысячалистник обыкновенный, будра плющевидная, клевер ползучий, бедренец камнеломка
Sol – 7 видов Купырь лесной, молочай прутьевидный, купальница азиатская, подмаренник настоящий, горошек мышиный, чемерица лобеля, кровохлёбка лекарственная, лилия кудреватая, фиалка одноцветковая		Sol – 2 вида щавель конский
Un – 2 вида Колокольчик крапиволистный, чина Гмелина,

Итого видов:

• Лесных 26

• Синантропных антропофитов 5 видов

• Синантропных апофитов 6 видов

Таблица 2. Виды травянистых растений на территории участка №2

Лесные	Синантропные
	антропофиты (урбанизированные)	апофиты (универсальные)
Сop	Cop1– 1 вид крапива двудомная
Sp – 9 видов сныть обыкновенная, купена лекарственная, медуница мягчайшая, лютик кашубский, фиалка собачья, чина весенняя, вероника дубравная, костяника каменистая, василисник водосборолистный, земляника лесная, герань лесная	sp–5 видов гравилат речной, одуванчик лекарственный, осот полевой, пырей ползучий, лопух паутинистый	Sp – 6 видов Бедренец камнеломка,подорожник ланцетный, тысячалистник обыкновенный живучка ползучая, будра плющевидная, клевер ползучий, яснотка
Sol – 7 видов Купырь лесной, купальница азиатская, подмаренник настоящ.		Sol – 2 вида щавель конский, полынь сизая
Un – 2 вида Лилия кудреватая, чина Гмелина,

Итого видов:

• Лесных 16 видов

• Синантропных антропофитов 6 видов

• Синантропных апофитов 9 видов

4. Определить степени антропогенного воздействия

Участок №1

Признаки вытаптывания: тропиночная сеть не выражена

Наличие подроста берёзы: редкий, около 15% от количества деревьев, разного возраста.

Сухостой: нет

Следы повреждений и подсачивания: единичные

Следы костровищ и пикников: нет

Мусорные участки: нет

Подвержен регулярным весенним палам: нет

Участок №2

Признаки вытаптывания: тропиночная сеть хорошо выражена, тропинки широкие, редкотравные, 1 лесная дорога.

Наличие подроста берёзы: редкий, в основном до 1 м. высотой

Сухостой: 1 дерево

Следы повреждений и подсачивания: 1 – 2 дерева из 10

Следы костровищ и пикников: нет

Мусорные участки: 2

Подвержен регулярным весенним палам: частично

Подвержен регулярным весенним палам: частично

Участок №3

Признаки вытаптывания: тропиночная сеть хорошо выражена, тропинки широкие, почти без травы, 2 лесные дороги для проезда транспорта.

Наличие подроста берёзы: Практически отсутствует

Сухостой: 4 дерева

Следы повреждений и подсачивания: многочисленны

Следы костровищ и пикников: 2

Мусорные участки: 1

Подвержен регулярным весенним палам: нет

5. Определить степень заражения участков леса трутовыми грибами.

Участок леса № 1( 1 км. от окраины села)

Участок леса из 10 деревьев	Трутовиков				Чаги штук
	Грибов нет	Единично 1 – 2	Более 2	обильно
№1	10	-	-	-	-
№2	10	-	-	-	-
№3	10	-	-	-	-
№4	9	-	-	-	1
№5	10	-	-	-
№6	10	-	-	-	-
№7	10	-	-	-	-
№8	10	-	-	-	-
№9	9	-	1	-	-
№10	8	1	-	-

Участок леса № 3( 100 – 150 м. от окраины села)

Участок леса из 10 деревьев	Трутовиков				Чаги штук
	Грибов нет	Единично 1 – 2	Более 2	обильно
№1	9	1	-	-	-
№2	10	-	-	-	-
№3	10	-	-	-	-
№4	9	-	-	1	-
№5	9	-	1	-	-
№6	8	2	-	-	-
№7	10	-	-	-	-
№8	7	2	-	1	-
№9	8	-	1	1	-
№10	10		-	-	-

Участок леса № 3( 200 – 300 м. от окраины села, близ берега пруда)

Участок леса из 10 деревьев	Трутовиков				Чаги штук
	Грибов нет	Единично 1 – 2	Более 2	обильно
№1	10	-	-	-	-
№2	8	2	-	-	-
№3	10	-	-	-	-
№4	9	-	-	1	-
№5	8	2	-	-
№6	10	-	-	-	-
№7	10	-	-	-	-
№8	8	-	-	1	1
№9	7	2	1	-	-
№10	8	-	-	2